文/高妍 喬占衛(wèi)
北京之北,昌平偏南,坐落著北京科技創(chuàng)新帶的重要樞紐——未來科學(xué)城。
這里聚集著14家央企下屬的近百家科研單位,是名副其實(shí)的人才聚集高地、創(chuàng)新活躍高地。中國華能集團(tuán)清潔能源技術(shù)研究院(以下簡稱“清能院”),就是這片高地中的杰出代表。
這是一家清潔能源技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu),由中國華能集團(tuán)2010年4月創(chuàng)立,主要從事煤基清潔發(fā)電和轉(zhuǎn)化、可再生能源發(fā)電、污染物及溫室氣體減排等領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)服務(wù)、關(guān)鍵設(shè)備研制和工程實(shí)施。
“研究開發(fā)清潔能源高精尖技術(shù),為國爭光,引領(lǐng)行業(yè)技術(shù)進(jìn)步,提升集團(tuán)公司核心競爭力,為集團(tuán)公司實(shí)現(xiàn)科技引領(lǐng)、創(chuàng)建具有全球競爭力的世界一流企業(yè)提供技術(shù)支撐。”這是創(chuàng)立之初華能集團(tuán)對(duì)清能院的定位。9年來,清能院一直在朝著這一目標(biāo)努力。
9年來,他們一手穩(wěn)基礎(chǔ),攻堅(jiān)煤基清潔能源先進(jìn)技術(shù),解決現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)問題;一手抓前沿,發(fā)力可再生能源發(fā)電技術(shù),部署前沿科技。前者承載當(dāng)下,后者求索未來。
實(shí)驗(yàn)室
2012年11月6日19時(shí)56分,這個(gè)時(shí)間點(diǎn)至今清晰印刻在任永強(qiáng)的腦海中。
這一刻,國家清潔煤發(fā)電重大示范工程——我國首座整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)電站在天津順利通過了96小時(shí)試運(yùn)行安全測(cè)試。
這是我國第一座自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、建設(shè)和運(yùn)營的IGCC電站,采用了華能具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的2000t/d級(jí)兩段式干煤粉加壓氣化爐。它的成功運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了我國IGCC零的突破,標(biāo)志著我國成為與美、德、日并列掌握了這一綠色煤電技術(shù)的國家。
“從1994年到2012年,幾代人一起堅(jiān)持了18年,才完成了這個(gè)國內(nèi)第1套、世界第4套IGCC。當(dāng)時(shí)很多人都熱淚盈眶,困難太多,不確定因素太多?!被貞浧鹉且豢蹋F(xiàn)擔(dān)任華能清潔能源研究院綠色煤電部主任的任永強(qiáng)仍難掩激動(dòng)。
IGCC是將煤經(jīng)過氣化和凈化后,轉(zhuǎn)化成清潔氣體燃料驅(qū)動(dòng)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,再使燃?xì)獍l(fā)電與蒸汽發(fā)電聯(lián)合起來。它發(fā)電效率高、污染物達(dá)到近零排放、CO2捕集成本低,是目前國際上被驗(yàn)證的、能夠工業(yè)化的最潔凈的高效燃煤發(fā)電技術(shù),代表了國際清潔煤發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向。在煤炭仍占據(jù)能源結(jié)構(gòu)重要地位的中國,發(fā)展IGCC技術(shù)對(duì)煤基發(fā)電的根本變革、保障國家能源安全和可持續(xù)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
最被看好,卻也最難做到。IGCC電站技術(shù)遠(yuǎn)較常規(guī)電站復(fù)雜,工藝流程長,技術(shù)難度高,國內(nèi)沒有任何成熟經(jīng)驗(yàn),國外項(xiàng)目也僅處于示范階段……華能清能院的團(tuán)隊(duì)只能自立自強(qiáng),自主研發(fā)。
1994年IGCC可行性研究被列入國家“八五”攻關(guān)計(jì)劃;
1996年IGCC關(guān)鍵技術(shù)研究被列入國家“九五”攻關(guān)計(jì)劃;
2001年IGCC系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真和干煤粉加壓氣化技術(shù)被列入國家“十五”863計(jì)劃;
2004年華能啟動(dòng)綠色煤電計(jì)劃;
2006年IGCC系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性與2000噸/天級(jí)干煤粉加壓氣化技術(shù)被列入國家“十一五”863計(jì)劃;
2008年5月IGCC示范工程初步設(shè)計(jì)審查通過;
2009年5月國家發(fā)改委核準(zhǔn)IGCC示范電站,7月正式開工;
之后的一年半,余熱鍋爐吊裝、氣化爐吊裝、DCS系統(tǒng)受電、余熱鍋爐水壓試驗(yàn)成功、氣化爐和汽水系統(tǒng)水壓試驗(yàn)成功、燃?xì)廨啓C(jī)燃油工況點(diǎn)火啟動(dòng)……至2011年底,工程進(jìn)入調(diào)式階段;
中國華能清能院實(shí)驗(yàn)樓
2012年4月氣化裝置首次投料點(diǎn)火成功,9月工藝流程全線貫通,11月6日試運(yùn)行安全測(cè)試完成……作為IGCC國家項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人和IGCC示范工程的總工程師,許世森說起技術(shù)研究和示范項(xiàng)目推進(jìn)的每一個(gè)重要節(jié)點(diǎn)都如數(shù)家珍。現(xiàn)任華能清能院董事長的許世森全程參與和領(lǐng)導(dǎo)了IGCC關(guān)鍵技術(shù)研究和示范工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
18年輾轉(zhuǎn)磋磨、艱苦攻關(guān),許世森帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)突破了氣化、空分、脫硫、合成氣凈化、燃?xì)?蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等主系統(tǒng)中的一系列關(guān)鍵技術(shù),克服了工藝流程長、控制點(diǎn)數(shù)多、施工難度大等困難,最終通過將凈化燃煤的氣化技術(shù)和高效的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)煤炭的“吃干榨盡”。投產(chǎn)至今,IGCC電站已累計(jì)向社會(huì)提供超過56億千瓦時(shí)的綠色電能。IGCC整體技術(shù)獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng),干煤粉加壓氣化技術(shù)獲中國專利獎(jiǎng)。
天津IGCC電站的成功,是清能院在煤基清潔發(fā)電領(lǐng)域的一次重要突破,而9年來,類似的突破還有很多——
開發(fā)了60 0MW超臨界循環(huán)流化床(CFB)鍋爐換熱床技術(shù),獲得國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
工作人員在做實(shí)驗(yàn)
在國際上首次開發(fā)出CF B鍋爐選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術(shù),并得到廣泛應(yīng)用。
研制出我國首臺(tái)700℃先進(jìn)超超臨界發(fā)電關(guān)鍵部件驗(yàn)證試驗(yàn)平臺(tái),通過中國電機(jī)工程學(xué)會(huì)鑒定,達(dá)到國際先進(jìn)水平,已累計(jì)運(yùn)行超過20000小時(shí)。
研制出國際首套10萬噸/年燃燒前和燃燒后CO2捕集裝置,燃燒前裝置已在IGCC投運(yùn),年可捕集CO26-10萬噸。
研制出我國首套全流量煙氣汞污染控制系統(tǒng),達(dá)到國際先進(jìn)水平。
…………
這些成果的取得和轉(zhuǎn)化應(yīng)用,不僅為華能集團(tuán)的高質(zhì)量發(fā)展提供了服務(wù)和支撐,同時(shí)也引領(lǐng)了電力行業(yè)技術(shù)進(jìn)步。
9年來,清能院在新能源領(lǐng)域的布局已經(jīng)覆蓋了光伏、光熱、風(fēng)電、儲(chǔ)能、海洋能、地?zé)岬榷鄠€(gè)方面,并已取得了多項(xiàng)國內(nèi)首創(chuàng)的研究成果。
我國首臺(tái)1.5MWth線聚光直接蒸汽式太陽能熱發(fā)電裝置,就是新能源新技術(shù)研究部主任鄭建濤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)交出的新能源技術(shù)答卷之一。
鄭建濤帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)邁過了前期研發(fā)、樣機(jī)研制、單元性能測(cè)試等“門檻”,終于在2012年4月迎來裝置在華能南山電廠開工建設(shè)。
同年10月16日,裝置投入試運(yùn)行。該項(xiàng)目的太陽能集熱系統(tǒng)功率達(dá)到1.5MWth,采用高聚光比的線聚光技術(shù),是國內(nèi)首次利用太陽能產(chǎn)生超過400℃過熱蒸汽的裝置,與華能南山電廠的聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)組成了我國第一個(gè)太陽能光熱與天然氣發(fā)電的混合式發(fā)電系統(tǒng)。
“項(xiàng)目投產(chǎn)之后,團(tuán)隊(duì)還在不斷進(jìn)行后續(xù)研發(fā),提高參數(shù),提升效率,降低成本?!编嵔榻B,為了更好地發(fā)揮這個(gè)裝置的作用,團(tuán)隊(duì)又研發(fā)出了適合太陽能熱發(fā)電的導(dǎo)熱油儲(chǔ)熱和熔鹽儲(chǔ)熱系統(tǒng)與之配合,不僅使裝置可不受多云陰天等天氣變化影響穩(wěn)定運(yùn)行,更提高了機(jī)組的利用小時(shí)數(shù),進(jìn)一步降低了太陽能熱發(fā)電的度電成本。
現(xiàn)在,相關(guān)研究工作仍在繼續(xù),更高效率、更低成本、更可靠運(yùn)行,是他們的永恒追求。
除了光熱發(fā)電,清能院多年來還在光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能等方面積累了多項(xiàng)核心技術(shù)。其實(shí)從頭來看,清能院所堅(jiān)守的無非是“服務(wù)生產(chǎn)實(shí)踐、服務(wù)行業(yè)所需、服務(wù)未來發(fā)展”這一樸素理念。
于是,我們欣喜的看到智能集群式光伏發(fā)電技術(shù)的成功,它能夠有效提升現(xiàn)有光伏發(fā)電效率和運(yùn)維水平;看到國內(nèi)首個(gè)3.5MWh直流側(cè)光伏儲(chǔ)能系統(tǒng)研制成功并示范應(yīng)用;看到他們開發(fā)出效率達(dá)到21.9%的鈣鈦礦型光伏電池,躋身國際第一研發(fā)梯隊(duì);看到我國首臺(tái)10kW熔融碳酸鹽燃料電池堆的出現(xiàn),它可直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,為未來提供了一種新的能源轉(zhuǎn)換發(fā)電方式;看到他們開發(fā)出風(fēng)電場微觀選址、風(fēng)電場優(yōu)化設(shè)計(jì)、在役風(fēng)電機(jī)組提質(zhì)增效技術(shù)……
這些或前沿或戰(zhàn)略性的創(chuàng)新技術(shù),都是在為我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整提供可供參考的路徑,為未來綠色能源革命奠下基石。
而這,正是清能院開展新能源技術(shù)研究的初衷與使命。曾經(jīng),他們這樣規(guī)劃,如今,他們這樣踐行。
近期,華能新能源技術(shù)中心成立,與清能院實(shí)行“兩塊牌子,一個(gè)機(jī)構(gòu)”管理,旨在為集團(tuán)公司新能源產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。不難看出,新能源技術(shù)研究在清能院的分量在逐步加重。
大家都知道,許世森是技術(shù)出身。
在受命擔(dān)任清能院院長之前,他擔(dān)任西安熱工研究院總工程師,長期從事清潔煤發(fā)電技術(shù)研究開發(fā),為我國整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)、干煤粉加壓氣化和煤電CO2捕集技術(shù)與裝備的突破和發(fā)展做出了開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。
作為技術(shù)出身的管理者,許世森懂技術(shù),也懂技術(shù)人員。
他懂得核心技術(shù)的重要性,“清能院的所有成績,都來自于具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),這是清能院持續(xù)健康發(fā)展的活力之源?!?/p>
而要保持這種活力,核心技術(shù)既要扎根現(xiàn)實(shí),立足實(shí)際,又要跟上時(shí)代,甚至超越時(shí)代,因此才有了清能院煤基清潔能源與可再生能源兩個(gè)拳頭并進(jìn)的發(fā)展路線。
清潔能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)及集成實(shí)驗(yàn)室
他懂得人才的重要性,常說“人才是清能院持續(xù)健康發(fā)展的強(qiáng)大基石”,有人才有一切。而清能院的人才隊(duì)伍也已在多年攻關(guān)中錘煉出來。
清潔煤高效利用技術(shù)部清潔煤發(fā)電技術(shù)研究所副所長鐘犁,是跟隨西安熱工院改制最早進(jìn)入清能院的一撥人。盡管他今年只有34歲,但在清能院,已是名副其實(shí)的“老人”。“我這十來年主要做兩方面研究,一個(gè)是700℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)研究,另一個(gè)是汞等重金屬監(jiān)測(cè)及控制技術(shù)研究?!边@兩項(xiàng)研究所取得成果的分量,都足以寫進(jìn)許世森院長的述職報(bào)告中。
周賢和閆姝都是“80后”,同在2013年加入清能院。
周賢是慕天津IGCC電站之名而來。幾年錘煉,已經(jīng)扛起了燃煤機(jī)組、IGCC與多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的模擬、優(yōu)化與設(shè)計(jì)工作,不斷助力IGCC電站提質(zhì)增效,成長為清潔能源系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)部所長。
閆殊則看中華能集團(tuán)的平臺(tái)與實(shí)力,受優(yōu)秀海內(nèi)外人才感召而加盟,加入之后始終專注清潔能源系統(tǒng)的仿真優(yōu)化及風(fēng)電場精細(xì)化設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù),已經(jīng)取得了一系列創(chuàng)新性成果,現(xiàn)擔(dān)任海上風(fēng)電部新技術(shù)研究所所長。
依托清能院的平臺(tái)與資源,幾年耕耘,他們均已在各自領(lǐng)域有所建樹,成長為獨(dú)擋一面的新生力量。在清能院,年輕化是趨勢(shì),一線研發(fā)人員平均年齡只有33歲,高工及以上占50%,博士占41%,海外留學(xué)歸國人員20人。
有許世森、王紹民、紀(jì)世東、徐越等老一輩的正確管理、果斷決策,有高洪培、郜時(shí)旺、任永強(qiáng)、鄭建濤等中堅(jiān)力量的執(zhí)著堅(jiān)守、不懈不棄,有周賢、閆姝、鐘犁等新生力量的銳意創(chuàng)新、積極拓展……這支梯隊(duì)合理、朝氣蓬勃、富有創(chuàng)新精神的團(tuán)隊(duì),正給清能院帶來持續(xù)向前的推動(dòng)力、源源不斷的創(chuàng)造力。
技術(shù)和人才是核心,但如果沒有正確的制度保障,技術(shù)和人才也無法發(fā)揮其最大價(jià)值。許世森非常清楚這一點(diǎn),因此他才會(huì)說:“‘六個(gè)堅(jiān)持’是我們的寶貴財(cái)富,是我們的優(yōu)勢(shì)所在。”
哪“六個(gè)堅(jiān)持”?除了堅(jiān)持提高核心技術(shù)創(chuàng)新能力和堅(jiān)持以人為本之外,他強(qiáng)調(diào)更應(yīng)該堅(jiān)持黨的全面領(lǐng)導(dǎo)、堅(jiān)持提高技術(shù)服務(wù)和科技成果轉(zhuǎn)化的競爭能力、堅(jiān)持不斷改進(jìn)富有特色的激勵(lì)機(jī)制、堅(jiān)持“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),追求卓越”的企業(yè)文化。
正是因?yàn)橛?年來的“六個(gè)堅(jiān)持”,才有了如今的清能院。
9年來,清能院承擔(dān)國家科技項(xiàng)目34項(xiàng),獲得科技成果50余項(xiàng),其中47項(xiàng)獲獎(jiǎng);獲得了國家授權(quán)專利641項(xiàng),其中發(fā)明專利20項(xiàng);發(fā)表論文219篇,其中SCI和EI收錄69篇;出版專著5部,制定標(biāo)準(zhǔn)11項(xiàng)……截至2018年底,清能院已累計(jì)成果推廣產(chǎn)值21億元、實(shí)現(xiàn)利潤超過1.2億元,資產(chǎn)總額也從成立之初的1億元增加到4.75億元。
9年來,清能院建成了“煤基清潔能源國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等4個(gè)國家級(jí)科研平臺(tái)、“北京市CO2捕集與處理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”等3個(gè)省部級(jí)科研平臺(tái),以及13個(gè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,形成了涵蓋可再生能源、煤基清潔能源和能源新技術(shù)的研發(fā)體系,實(shí)驗(yàn)條件和測(cè)試分析手段達(dá)到國際先進(jìn)水平。
9年來,清能院積極走出去,與加拿大碳捕集利用與封存技術(shù)知識(shí)國際中心、美國國家碳捕集中心、韓國電力研究院等多家國際知名能源企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)建立了長期合作關(guān)系,并實(shí)現(xiàn)了技術(shù)輸出。僅2018年,清能院就接待國外知名大學(xué)、研發(fā)機(jī)構(gòu)和公司交流團(tuán)組15批次、60余人次,出國交流訪問10人次。密集的國際合作與交流,正在不斷提升清能院的國際影響力。
…………
“六個(gè)堅(jiān)持”是清能院艱苦創(chuàng)業(yè)9年摸索出的重要啟示,更是指引清能院未來發(fā)展的重要準(zhǔn)則。
“新時(shí)期、新起點(diǎn),我們面臨復(fù)雜、多變的形勢(shì),既有巨大的挑戰(zhàn),也蘊(yùn)藏著巨大的機(jī)遇?!鄙硖幮袠I(yè)多年,許世森對(duì)整個(gè)行業(yè)所面臨的形勢(shì)有清晰地認(rèn)識(shí)。
綠色、低碳、智能、高效、多元是國際能源發(fā)展的總體趨勢(shì),新材料、新工藝、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能與能源行業(yè)的結(jié)合正催生能源新技術(shù)發(fā)展。構(gòu)建清潔、低碳、安全、高效的能源體系是國家能源發(fā)展的基本遵循,大力發(fā)展可再生能源、提高煤炭清潔高效利用的技術(shù)水平是能源技術(shù)發(fā)展的方向。
集團(tuán)層面,正處于高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展關(guān)鍵時(shí)期,一直將科技創(chuàng)新擺在突出位置,對(duì)清能院開發(fā)能夠引領(lǐng)新能源技術(shù)進(jìn)步的核心技術(shù)、提高集團(tuán)公司新能源產(chǎn)業(yè)核心競爭力的技術(shù)抱以極大期待。為集團(tuán)公司新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供技術(shù)支撐,是清能院當(dāng)前和今后一段時(shí)間的重大使命。
這些是挑戰(zhàn),更是機(jī)遇。抓住了,邁過去,便是下一輪更高質(zhì)量發(fā)展的開啟。
正如許世森所說:“形勢(shì)逼人,挑戰(zhàn)逼人,使命逼人”,而他們能做的,只有迎難而上、破浪出擊。
“站在新起點(diǎn),面對(duì)新形勢(shì),挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存,全院上下要認(rèn)清形勢(shì)、統(tǒng)一思想,搶抓機(jī)遇、破解難題,堅(jiān)定信心、砥礪奮進(jìn),努力建設(shè)國際一流的清潔能源技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu),為集團(tuán)公司創(chuàng)建具有全球競爭力的世界一流企業(yè)貢獻(xiàn)力量!”